论文部分内容阅读
1553B总线具有显著的实时性、可靠性和安全性，在航空航天等领域应用广泛，我国引入了1553B规范并在此基础之上制定了GJB289A标准，这之后飞机、舰船、导弹等很多国防军事领域的设备都采用了1553B总线进行互联。军事应用领域对各种设备的数据传输和控制速度的要求越来越高，1553B总线传输速率除了标准的1Mbps还有了增强的4Mbps标准。目前自动测试设备中，1553B板卡多是基于VXI、PCI或CPCI等测试总线，由于CPCI-E具有传输速率高、抗干扰好、性能可靠等优点，因此研制基于CPCI-E总线的1553B通讯模块具有重要的应用意义。本文在综合分析目前对1553B测试的要求基础上，研究1553B总线标准，提出了一种兼容1Mbps和4Mbps标准的1553B通讯、具有大容量缓存和高速CPCI-E总线接口的增强型1553B测试模块方案。采用高性能的TMS320DM642型号DSP作为主处理器，增强了数据处理能力；1Mbps1553B通讯接口在FPGA内编写协议逻辑实现，提高了设计的灵活性并降低了设计成本；高速4Mbps1553B通讯采用专用协议芯片，保证了传输的可靠性。模块缓存采用DDR3芯片，存储速度高，存储容量大。FPGA芯片选择Cyclone V系列，其内部集成的DDR3硬核IP和PCI Express硬核IP能够提供高性能和可靠性的对DDR3和CPCI-E接口的控制。软件方面编写了DSP固化程序，实现了对整个模块数据传输的控制，包括1553B接口读写控制、对上位机命令响应。并为用户编写了基于LabWindows/CVI的上位机应用程序用于对模块的操作，并开发了基于NI-VISA的模块驱动程序。最后对整个模块的功能进行了测试和验证，通过分析测试结果，证明了该模块的软硬件设计符合技术指标和功能需求，运行稳定可靠，可以实现基于CPCI-E测试系统的1553B通讯。